v1.0 Diese Untertitel sind live produziert. * belebte Titelmusik * Erinnern Sie sich noch, was uns 2022 alles angedroht wurde? Der Blackout hing wie ein Damoklesschwert über unseren Köpfen. Und für viele Weltuntergangs-Propheten, auch von offizieller Seite, war klar: In Deutschland gehen bald die Lichter und die Heizungen aus. Auch wenn die Bundesnetzagentur immer wieder versucht hat, mit Zahlen, Daten und Fakten zu beruhigen. Die Schlagzeilen waren da. Und jetzt? Was ist denn passiert? Nix. Tatsächlich war die Strom- und Gasversorgung in Deutschland nie gefährdet. Deutschland hat Energie gespart: In der Zeit von Dezember 22 bis Februar 23 wurde in Deutschland 8,4 Prozent Strom weniger verbraucht als im gleichen Zeitraum des Winters vorher. Und jetzt ist auch das Ende der Kernenergie-Ära eingeläutet. Und schon wieder unken die Unken: Müssen wir jetzt Angst vor Stromausfällen haben? Auf jeden Fall werden uns die Kernkraftwerke noch länger beschäftigen. Denn wir müssen sie ja abreißen und vorher ausräumen. Ist das so, wie man einen Schuppen ausräumt, den man dann abreißen will? Tatsächlich ist das sehr viel aufwendiger. Der Müll des Kernkraftwerks muss nicht nur getrennt, sondern auch Teil für Teil auf Radioaktivität geprüft werden. Schlägt der Geigerzähler aus, wird das strahlende Teil den radioaktiven Abfällen zugeordnet. Zur Kategorie Sondermüll zählen explosive, gesundheits- und umweltgefährdende Stoffe. Und dann gibt es noch jede Menge Bauschutt. * Explosion * * Rumpeln * Bis der Kühlturm eines abgeschalteten Kernkraftwerk fällt, kann es viele Jahre dauern, Denn der Rückbau beginnt mit Planen, Genehmigen und dann Sortieren. Von außen sieht man da lange nichts. In Neckarwestheim lief noch der Reaktor II, während der Reaktor I sich seit 2017 im Rückbau befindet. Im Reaktor-Druckbehälter, hier befanden sich früher die hochradioaktiven Brennelemente, arbeitet man per Fernbedienung unter hohen Sicherheitsvorkehrungen. Alles wird zersägt und zerstückelt. Bis solch ein kontaminierter Behälter entkernt ist, dauert es Monate. Danach wird das radioaktive Kühlwasser abgelassen und die Druckkammer abgebaut. Ferngesteuerte Kreissägen und Greifarme erledigen die Arbeit, mehrere Tonnen dickwandigen Stahls zu zerlegen. * spannungsvolle Musik * Alle kontaminierten Bauteile müssen immer wieder auf Radioaktivität getestet werden. In Realität findet das natürlich in einem viel größeren Maßstab statt. Wie hier im Kernkraftwerk Biblis: 2011 abgeschaltet, seit 2017 im Rückbau. In einer Art Strahlungs-Scanner werden die Teile überprüft. * lautes Summen * Liegt ihre Radioaktivität unter zehn Mikrosievert, was auch in der Natur vorkommt, gelten sie als freigetestet. * leises Quiteschen * Und nun wohin mit dem ganzen Müll? Er teilt sich auf in radioaktive Abfälle. Sie müssen unter die Erde in ein Endlager. Die so genannten gefährlichen Abfälle: Sie kommen auf Sondermülldeponien. Und den getesteten Bauschutt: Er kann sogar wiederverwendet werden. Mengenmäßig hat der Bauschutt den größten Anteil. Am problematischsten ist jedoch der radioaktive Müll. Die hochradioaktiven Abfälle, die Brennstäbe, kommen in Spezialbehälter für den Transport ins Endlager, das noch nicht gefunden ist. Solange bleiben die Behälter zwischengelagert. auf dem jeweiligen KKW-Gelände stehen. Auch der mittel- und schwach-radioaktive Müll befindet sich in Zwischenlagern. Zusammen mit dem radioaktiven Abfall aus Medizinforschung und der Industrie sollen bis 2080 insgesamt 600.000 Kubikmeter zusammenkommen. Das entspricht einem mit 9000 Containern vollbeladenen Schiff. Hier in Schacht Konrad, einem stillgelegten Erzbergwerk, sollen die schwach- und mittel-radioaktiven Abfälle später endgelagert werden. Also Abfälle, die mit radioaktiven Stoffen direkt in Berührung kamen, die aber keine Wärme mehr entwickeln. Der Schacht muss seinen neuen Aufgaben entsprechend noch umgebaut werden. Die Fertigstellung ist für 2027 geplant. Der nicht-strahlende Sondermüll ließe sich schon jetzt auf entsprechenden Mülldeponien verteilen. Doch dagegen regen sich Proteste. Es gibt Klagen durch Anwohnerinnen und Anwohner. * laute Explosion * * Donnern * Der Rückbau der 36 in Deutschland betriebenen konventionellen Kernreaktoren, nach und nach vom Netz genommen, soll bis 2040 erfolgt sein. Stellt man nun die durchschnittliche Laufzeit pro Reaktor, sie beträgt 24 Jahre, und die Dauer des Rückbaus, mit circa 20 Jahren, ins Verhältnis. So ist das Ergebnis schon erstaunlich. Der Rückbau eines Kernkraftwerks: Viel mehr als nur Aufräumen. Ein Megaprojekt. * verträumte Musik * Der Abbau eines Kernkraftwerks muss genau geplant sein. Jeder Werkzeug-Schritt schließt im Vorhinein in diese Planung ein. Circa sechs Jahre vor der Abschaltung. Und die sollte ja Ende 2022 durchgeführt werden. Das heißt: Der politische Spontan-Beschluss, die Kernkraftwerke im Streckbetrieb zu belassen, war auch für die Betreiber in vielerlei Hinsicht schwierig. Denn die mussten jetzt neue Zeitfenster für die verschiedenen Schritte des Abbaus finden. Kurzum, die Planungen gerieten ins Wanken. Man muss sich klar darüber sein, dass die Energiewirtschaft sich längst auf das neue Geschäftsmodell der erneuerbaren Energien eingelassen hat. Aber was passiert jetzt? Was folgt nach Strom ohne Atom? Ich verrate Ihnen mal ein Geheimnis: Es gibt da eine Möglichkeit, auf saubere, nachhaltige und risikofreie Weise neue Energien zu gewinnen. Ohne, dass man eine neue Energiequelle erschließen muss. * geheimnisvolle Musik * Energiesparen mal ganz anders denken. Das wollen Forscherinnen und Forscher hier in der Werkshalle der TU Darmstadt. In der Institutsfabrik ETA, Energietechnologie in Anwendung, vollziehen sie Industrieprozesse eins zu eins nach, um sie zu optimieren. * belebte Musik * Metallverarbeitende Betriebe beispielsweise stecken jede Menge Energie in das Reinigen und Trocknen von Bauteilen wie diesen Maschinenscheiben. Der Industrielle Prozess läuft standardisiert ab. In der Institutsfabrik jedoch kann man an verschiedenen Stellschrauben drehen. * Wasser rauscht * Nach der maschinellen Reinigung werden die Metallscheiben mit Heißluft getrocknet. Anschließend der Test per Temperatur-Lasermessgerät. * Gerät piepst * Die Maschinenteile sind gut getrocknet, das Verfahren jedoch verschlingt viel Energie. Die Forscherinnen und Forscher tauschen nun das Trocknungs-Modul gegen ein anderes aus. Im zweiten Durchlauf nutzen sie jetzt statt Heißluft alternativ Infrarotlicht. * belebte Musik * Das Ergebnis: Infrarot trocknet die Metallscheiben ebenso gut wie die herkömmliche Technik, ist allerdings weitaus effizienter. Damit lässt sich rund 20 Prozent des Energiebedarfs beim Trocknungssystem einsparen. Im Wärmebild wird sichtbar: Beim Waschen der Maschinenteile verpuffen zudem Unmengen an Energie in Form des aufsteigenden Wasserdampfs. Diese verlorene Energie fangen die Forschenden auf und leiten den kondensierten Dampf durch Rohre weiter. Das erhitzte Wasser wird in ein Warmwasser-Netz eingespeist und effizient verteilt. Die Abwärme aus der Reinigungsanlage heizt so den Fußboden der Büros. * spannungsvolle Musik * Das Gebäude der TU Darmstadt ist eine regelrechte Energiespar-Dose. Sind die Maschinen in Betrieb, heizen sie sich auf. Im Winter erhitzt diese Wärme Wasser, das in die Wände geleitet wird. Die Räume werden mit Hilfe des warmen Wassers temperiert. Dafür zieht sich ein Geflecht aus dünnen Rohren durch die Wände. Das feine wasserführende Netz klimatisiert das Gebäude zu allen Jahreszeiten. * belebte Musik * Im Sommer wird überschüssige Wärme über das Kapillarnetz nach außen abgegeben. Die Gebäudehülle kann regelrecht schwitzen. Dafür wird Kaltwasser ins Wand-Netz eingespeist, das den Innenraum und die Maschinensysteme kühlen. Durch ihre Versuche zur Energieeffizienz und thermischen Vernetzung konnten die Darmstädter Forscherinnen und Forscher bislang 45 Prozent der benötigten Energie einsparen. Energie, die uns allen zugute kommen kann. 45 Prozent Energieeinsparung, eine beeindruckende Zahl. Und inzwischen haben die Darmstädter Forscherinnen und Forscher Die Erkenntnisse ihrer interdisziplinären Arbeit auch bereits in die Industrie gebracht. Aber sie denken schon weiter, mit dem Projekt Delta. Delta wird zeigen, wie das Zusammenführen und das Interagieren von Forschung, Industrie und Wohnen in Sachen Energieeffizienz nachhaltig wirksam wird. Und die Hansestadt an der Elbe? Die könnte da ein Vorbild sein. In Hamburg ist man bereits einen Schritt weiter, Wohngebiete und benachbarte Industrie intelligent miteinander zu vernetzen. Bei der Kupferverarbeitung beispielsweise fällt viel überschüssige Wärme an. Damit will man Wasser auf circa 90 Grad erhitzen. * belebte Musik * Die Herausforderung: Das heiße Wasser von der Fabrik zu den Häusern der östlichen Hafencity zu bringen. Das funktioniert über ein paralleles Rohrsystem. Ein Kilometer wird noch auf dem Firmengelände verlegt. Ab der Werksgrenze übernimmt der Hamburger Energieversorger. Um die Elbe und Fleete zu überqueren, werden die Rohre unter den Brücken entlanggeführt. Auf der City-Seite nutzt man die bestehende Infrastruktur und das Fernwärmenetz. Insgesamt profitieren rund 9000 Kundinnen und Kunden in der östlichen Hafencity und drei weiteren Stadtteilen von der umweltfreundlichen Industrieabwärme. Und in Zukunft könnten es noch mehr werden. Das Hamburger Projekt will in Zukunft 20.000 Haushalte erreichen. Und damit einen Kohlendioxidausstoß von 100.000 Tonnen vermeiden. Und das jährlich. Die Nutzung von Industrieabwärme für private Haushalte ist ein wichtiges Teil in dem noch zu findenden Puzzle der Energiewende. Da gibt es eine ganze Reihe von Herausforderungen. Eine Herausforderung hängt zusammen mit den natürlichen Rhythmen der Quellen von erneuerbaren Energien. * verträumte Musik * Bisher stand uns Energie immer und überall scheinbar unbegrenzt zur Verfügung. Wann immer wir sie brauchten: Sie war da. Am Tag und in der Nacht. * Techno Musik * Allerdings sind unsere Strom-Bedürfnisse über den Tag betrachtet nicht immer gleich: Morgens und abends bilden sich Spitzen. Bisher tragen in erster Linie Kernkraft und Kohlekraftwerke die Grundlast. Die Spitzen, grün, liefern vor allem die erneuerbaren Energien. * verträumte Musik * Doch wie soll ohne Kernkraft, und in naher Zukunft auch ohne fossile Energien, die Grundversorgung gesichert sein? Können die Erneuerbaren, allen voran Windkraft und Solar, diese Lücke füllen? Das Problem: Die Energiegewinnung. Strom durch Wind entsteht besonders im Norden von Deutschland. Solarenergie im Süden. Damit der gewonnene Strom immer und überall gleich zur Verfügung steht, müssen die Überleitungsnetze ausgebaut werden. Und bei Flaute oder Dunkelheit wird weniger Energie aus Wind- und Solarkraft produziert als benötigt. Die Lösung könnten intelligente Speichersystem sein. Denn laut Forschung sind erneuerbare Energien plus Speicher die Kraftwerke der Zukunft. Batterien sind schnell verfügbare Kurzzeitspeicher, aber auch Großspeicher wie in Kalifornien. Die Vorteile: Gut regelbar und ein hoher Wirkungsgrad. * spannungsvolle Musik * Auch Wasserstoff kann Energiespeichern, die bei Bedarf in Strom rückgewandelt wird. Dabei geht allerdings viel Energie verloren. Am längsten wird Wasser als Speicher genutzt. Im thüringischen Goldisthal steht das größte und modernste Pumpspeicherkraftwerk Deutschlands. * spannungsvolle Musik * Vom oberen Becken lässt man bei Strombedarf das Wasser ab. Es fällt durch Rohre im Berg 302 Meter in die Tiefe. Dadurch setzen sich Turbinen in Gang, die Strom liefern. Der Vorteil: Von null auf volle Leistung braucht es nur hundert Sekunden. Das Pumpspeicherwerk kann so blitzschnell für circa neun Stunden Strom zuschießen. * spannungsvolle Musik * Aber, Pumpspeicher funktionieren nur in Landschaft mit Gefälle. Viele Teile Deutschlands sind einfach zu flach. Zudem brauchen sie viel Platz. Der Bau bedeutet einen erheblichen Eingriff in die Natur und ist in Städten praktisch nicht möglich. In Berlin gibt es neue Ideen, wie man Wasser als Speicher nutzen kann. Ausschlaggebend ist dabei seine Eigenschaft, Wärme speichern zu können. Das Prinzip: Strom erhitzt Wasser auf 98 Grad Celsius, das in dieser riesigen Thermoskanne gespeichert wird. * belebte Musik * Zu Spitzenzeiten, zum Heizen, Duschen oder Baden, entlässt man das heiße Wasser ins Stadtwärmenetz. 350.000 Badewannen, sprich 56 Millionen Liter Heißwasser passen in die Thermoskanne. Da man die gespeichert Wärme direkt nutzt, sie nicht noch mal umwandeln muss, hat dieses Prinzip einen hohen Wirkungsgrad. Die Thermoskanne ist ein Beispiel dafür, dass Energiewende Strom- und Wärmewende in einem bedeutet. Speicher, die direkt genutzt werden können. Das sind die allerbesten. Denn eine physikalische Grundregel lautet, dass bei allen Energieumwandlungsprozessen arbeitsfähige Energie verloren gehen. Und deshalb sind Batterien auch perfekt. Die in ihnen steckende Energie kann sofort und ohne Verzögerung genutzt werden. Deshalb sind für eine sichere Energieversorgung, basierend auf 100 Prozent erneuerbaren Energien, stationäre zentrale Batteriespeicher notwendig. Und die sollten am besten dort stehen, wo vorher fossile Kraftwerke oder Kernkraftwerke standen. Denn dann kann man die Leitungsinfrastruktur dieser Kraftwerke verwenden. So zumindest die Empfehlung des Fraunhofer-Instituts. Damit könnte man bis zu 65 Prozent der bis 2030 notwendigen Speicherkapazität decken. Wie gut die Speicherfähigkeit von Batterien ist, das verrät auch eine Geschichte von jenseits des Atlantiks. * Rauschen * Ende Dezember 2022: Die kanadische Provinz Ontario versinkt im Schnee. Ein Sturm bringt eisigen Wind und Frost. In Folge frieren Leitungen ein und vereisen Stromkabel. Sturm Ellliott sorgt für einen großflächigen Stromausfall, zwei Tage lang. Während andere ohne Strom und Heizung im Kalten sitzen, hat ein Kanadier die Idee. * spannungsvolle Musik * Er zapft die Autobatterie seines elektrischen Pick-up-Trucks an, verkabelt sie mit seinem Haushalt und postet das im Netz. 44 Stunden spendet seine Autobatterie Strom für Kühlschrank, Fernseher, Telefon, Licht und Internet. * spannungsvolle Musik * Ein elektrisches Fahrzeug als Not-Stromspeicher. Vielleicht ein Modell für die Zukunft. Schließlich fahren immer mehr Elektroautos auf unseren Straßen. Untersuchungen zeigen, dass circa eine Million E-Autos in Deutschland im Schnitt 23 Stunden pro Tag unbenutzt stehen. E-autos könnten also als Ressource dienen. Als Energiespender, wenn Strom gebraucht wird. Und das nicht nur in Notsituationen. In einem Pilotprojekt soll das sogenannte bidirektionale Laden im Alltag einer Familie getestet werden. Dafür wurde ihnen ein spezielles E-Auto, eine Steuerungs-Box und die Software zur Vernetzung gestellt. Voraussetzung für den Pilotversuch ist die eigene Photovoltaikanlage. Ist das Auto angeschlossen, kann der Fahrzeug-Akku darüber aufgeladen werden. Wenn alle zuhause sind, verbraucht die Familie besonders viel Strom. * belebte Musik * Die Software steuert den Energiefluss. Woher der Strom kommt und wie er dem Verbrauch entsprechend verteilt wird: Grün die Bereiche, die einspeisen. Rot die, die verbrauchen. Das Auto wird noch geladen. * belebte Musik * Steigt der Stromverbrauch weiter an, reagiert die Software automatisch. Der Auto-Speicher wird nicht mehr geladen, sondern speist seinerseits ein. Jetzt wäscht das Auto die Wäsche. * spannungsvolle Musik * Das Haus-Netz kann zusammen mit dem zusätzlichen Speicher des Autos den Energiebedarf der Familie an diesem Tag zu 80 Prozent eigenständig denkt. * Videospiel-Geräusche * Damit man jederzeit mobil bleibt, verhindert das Computerprogramm, dass sich die Autobatterie komplett entlädt. Weite Fahrten muss man allerdings vorausplanen. Die Vorteile des bidirektional Ladens sind eine gewisse Unabhängigkeit und dass man Stromkosten sparen können. * spannungsvolle Musik * Aber zunächst muss man in das Projekt investieren und das ist teuer. Bis man die Kosten durch autonome Energie wieder eingespart hat, das kann dauern. Die Vision: E-Autos nicht nur mit dem Haus, sondern eines Tages untereinander als vehicle-to-grid zu vernetzen. Zu einem großen gemeinsamen Schwarm-Speicher. Unabhängigkeit war bei all dem nicht das erste Ziel. Es geht um die richtige Verteilung von Energie und um das Auffangen von überschüssiger Energie. Auch von erneuerbarer überschüssiger Energie, die ansonsten verloren gegangen wäre. Dafür müssen aber die Nutzer von solchen bidirektionalen System eben selber Verkäufer ihrer eigenen Stromernte werden können. Dann könnten weite Teile der Bevölkerung an den Gewinnen des Energiesektors teilhaben. Es würde sicherlich auch die Akzeptanz von so manchem Bauvorhaben deutlich erhöhen. Jetzt werden trotzdem einige von Ihnen denken: "Also diese Energiewende, das ist mir zu kompliziert. Um was ich mich da alles kümmern soll. Gibt's nicht die eine Energiequelle, die all diese Probleme vermeidet? Und es kann so weitergehen wie vorher, nur sauberer." Es werde Licht hier auf der Erde. * geheimnisvolle Musik * Ende 2022 kursieren solche Schlagzeilen: Sie machen Hoffnung. Hoffnung mitten in der Energiekrise. Bei der Kernfusion sei in Kalifornien einem US-Forscherteam des Lawrence Livermore National Laboratory der Durchbruch gelungen. Erstmals habe man mehr Energie herausbekommen als hineingesteckt. Atomkerne, die sich eigentlich abstoßen, miteinander zu verschmelzen, das ist Kernfusion. Seit Jahrzehnten versuchen sich Forscherinnen und Forscher weltweit dabei. Das große Vorbild ist die Sonne. In ihrem Inneren brennt ein beständiges Fusionsfeuer. Die Sonne erzeugt damit gewaltige Energiemengen, die unsere Erde bescheinen und erwärmen. Im Versuchslabor in Kalifornien soll dieselbe Reaktion in einer kleinen Kapsel stattfinden. Laserstrahlen triggern die Reaktion, wenn sie die mit Wasserstoff gefüllte Kapsel treffen. So der Plan. Der Weg der Laserstrahlen ist weit. Ausgelöst in der Kommandozentrale durchlaufen sie zwei riesige Hallen. Hier werden die Strahlen aus 192 Lasern durch 7500 Meter lange Spezialoptiken geschickt. Damit die gebündelten Strahlen mit der notwendigen Energie im Inneren der Kammer ankommen und durch die Öffnungen auf die winzige Hohlraum-Kapsel treffen. * geheimnisvolle Musik * Sie verdichten sich zu Röntgenstrahlung, entzünden den Wasserstoff und erzeugen mit Millionen Grad so viel Hitze, um die Fusionsreaktion zu starten. Das Experiment: Ein wissenschaftlicher Erfolg. Erstmals ist die erzeugte Energie größer als die aufgewendete. Wenn auch verschwindend gering. Nicht mit eingerechnet ist allerdings die benötigte Energie, um den Laser zu starten und auf das Niveau zu heben, was zum Auslösen der Reaktion braucht. Ob und wann je Strom aus einem Kernfusionskraftwerk in unserer Wohnungen fließt, lässt sich kaum abschätzen. Für die aktuelle Energiewende kommt die Fusionstechnologie auf jeden Fall zu spät. Umso mehr gilt: Nachhaltig Energie produzieren und effizient speichern. Abwärme nutzen und Energie smart und clever vernetzen. Das ist der Weg. So könnten wir die Energiewende zum Ziel bringen. * belebte Musik * Übrigens, die Energiewende bietet einen ganzen Schatz an Möglichkeiten. Die Energiewende kann uns nämlich als Gesellschaft insgesamt ansprechen. Wir haben ja schon gemerkt, und werden das in Zukunft noch viel deutlicher spüren, dass insbesondere die Projekte in den Gemeinden, Kommunen und Städten, die gemeinsam durchgeführt worden sind, ein wichtiger Baustein für die zukünftige Wende in unserer Energie- und Wärmeversorgung darstellen. Wir werden unsere Städte umbauen. Wir werden unsere Häuser dämmen, unsere Verkehrsströme verändern. Wir werden die Knotenpunkte für das neue Netz überall im Land aufbauen und damit sichtbar machen. Die Zeiten der unsichtbaren Energieversorgung, die sind vorbei. Das Thema Energieversorgung wird endlich rauskommen aus den Parlamenten hinein ins Land. Und es wird gehandelt. Das ist auch dringend nötig. Denn die Nutzung von elektrischer Energie, die muss schlauer werden. Und für Verschwendung ist diese Form von Energie viel zu wertvoll. Apropos "wert": Das neue Netz sollte uns allen etwas wert sein. Wir sollten alle darin investieren können und davon profitieren können. Deshalb muss die Energiewende in die Hände der Bürgerinnen und Bürger. Denn dann, und nur dann, wird sie auch gelingen.